DE1271512B - Druckmittelbetaetigtes Geraet zum Austreiben von Hohlnieten aus einem Rohr - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 21 j

Deutsche Kl.: 49 g-16/04

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1271512
P 12 71 512.7-14
4. Dezember 1962
27. Juni 1968

Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetätigtes Gerät zum Austreiben von Hohlnieten aus einem Rohr, bestehend aus einem pneumatisch angetriebenen und mit Hilfe einer Feder rückstellbaren Austreibdorn, einem äußeren Gegenhalter und einem ins Rohrinnere hineinragenden, hohlen Gegenhalterdorn, wobei die Antriebs- und Führungsmittel für den Austreibdorn und den Gegenhalterdorn eine steife Konstruktionseinheit bilden, welche beweglich gelagert ist. ίο

Es ist bekannt, mittels eines handbetätigten, schraubstockartig ausgebildeten Geräts durch Auspressen des Kettenbolzens von Laschenketten mit Hilfe eines Gewindebolzens die einzelnen Laschen voneinander zu trennen, wobei die Kette durch sie umfassende, ortsfeste Klammern abgestützt wird. Zum automatischen, maschinellen Ausbringen von Hohlnieten aus Rohren ist dieses Gerät auch durch naheliegende Abänderungen jedoch nicht geeignet zu machen. ao

Das gilt auch für ein dem gleichen Zweck des Austreibens von Kettenbolzen aus Laschenketten mittels eines handbetätigten Kniehebeltriebes dienendes, bekanntes Gerät.

Zum Anbringen von Nieten in der Wand von Rohren sind Vorrichtungen bekannt, die mit einem in das Rohr einzuführenden, pneumatisch betriebenen Gegenhalter arbeiten. Dieser besteht aus einem Hohlzylinder, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Rohres ist und in dem sich ein ringsum geschlossener, an eine Preßluftzufuhrleitung angeschlossener, zylindrischer, dehnbarer Blähkörper befindet, bei dessen Unterdrucksetzung und Dehnung eine Anpreßbacke seitlich aus dem Hohlzylinder heraus und gegen das in das Innere des Rohrs ragende Nietende gepreßt wird.

Bei einer anderen bekannten Bauweise einer solchen Nietvorrichtung wird die Gegenhalterbacke durch einen pneumatisch angetriebenen Hebelmechanismus von innen gegen die Nietenden gepreßt.

Es sind auch zur Anwendung bei Rohren bestimmte Niet- bzw. Lochstanz- oder Nietaustreibvorrichtungen bekannt, bei denen nach Art einer Exzenterpresse angetriebene, den Niet- oder Nietaustreibvorgang bewirkende Austreibdorne mit einem Gegenhalterdorn zusammenwirken, der aus einem in das Rohr eingeschobenen dünneren Rohr und einer darin axial verschiebbaren, nockenförmige Ansätze tragenden und damit auf radial in dem Gegenhalterrohr verschiebbar geführte, kurze Bolzen wirkenden Stange besteht, wobei diese Bolzen auf das in das zu bearbeitende Rohr hineinragende Ende des Druckmittelbetätigtes Gerät zum Austreiben
von Hohlnieten aus einem Rohr

Anmelder:

Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM),

Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. MüUer-Börner

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Patentanwälte,

1000 Berlin 33, Podbielskiallee 68

Als Erfinder benannt:

Horst Hermann, Leopoldsburg (Belgien)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 9. Dezember 1961 (881508) ■

anzubringenden oder zu entfernenden Niets wirken. Diese Vorrichtungen sind vielteilig und bedürfen einer von Hand durchzuführenden genauen Ausrichtung des Rohres bzw. des darin befindlichen Nietloches in bezug auf den Austreibdorn, damit dieser auch wirklich den Niet trifft. Ein solcher Ausrichtvorgang macht wegen seines großen Zeitbedarfs und der mit ihm verbundenen Fehlermöglichkeiten eine sinnvolle Automatisierung oder auch nur Mechanisierung des Gesamtvorgangs unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Austreibvorgang von Nieten aus Rohren, soweit wie das sinnvoll ist, zu automatisieren und insbesondere die bei allen bekannten vorerwähnten Einrichtungen erforderliche, langwierige und leicht verfehlbare, genaue Ausrichtung der meist ziemlich kleinen Niete bezüglich des Austreibwerkzeugs und des zugehörigen Gegenhalters nach Augenmaß weitgehend entbehrlich zu machen.

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch einen hohl ausgebildeten Austreibdorn, durch seine Kolbenstange und durch den zugehörigen Kolbenkopf ein Zentrierfühler hindurch- und aus dem Kolbenstangenende hinausragt, der kolbenkopfseitig als Ventilkegel ausgebildet ist, wobei eine in der Kolbenstange angeordnete Feder den Ventilkegel gegen Entleerungsöffnungen im Kolbenkopf drückt

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und daß ein zweiteilig ausgebildeter Gegenhalterdorn Anordnung legen der Austreibdorn 4 und der Gevorgesehen ist, dessen bewegliches Teil einen Kolben genhalter 6 sich bei Betätigung des Antriebsmechaaufweist, der im gleichen Druckmittelkreis liegt wie nismus für den Austreibdorn gegen das Brennstoffder Kolben des Austreibdornes. rohr 1 und stellen sich ein, ohne daß dies zu einer

Will man davon absehen, auch das Lösen des 5 Deformierung des Rohres führt, wie es bei Verwenzweiteiligen Gegenhalterdornes vor seiner Verschie- dung eines feststehenden Supports möglich wäre, bung in dem Rohr bzw. vor seinem Zurückziehen aus Ein auf einer Seite durch Preßluft und auf seiner

ihm automatisch erfolgen zu lassen, diesen Vorgang anderen Seite durch eine Rückholfeder 7 b betätigter vielmehr einfachheitshalber noch der manuellen Kolben la bildet den vorstehend erörterten Betäti-Durchführung vorbehalten, so läßt sich dies bequem io gungsmechanismus, wobei die Kolbenstange 7 c des dadurch erreichen, daß die Kolbenstange des KoI- Kolbens den Austreibdorn 4 trägt. Durch den Ausbens aus dem Arbeitszylinder hinaus verlängert ist treibdorn und die Kolbenstange ragt in axialer Rich- und in einer Schlagkappe endet. tung ein Stößel 15 hindurch, der unter Einwirkung

Das Lösen des Gegenhalterdornes läßt sich dann einer Feder 14 als Zentrierfühler dient und über das leicht durch einen oder wenige Hammerschläge auf 15 Ende des Austreibdornes 4 herausragen kann, damit die Schlagkappe bewirken. er mit den Nieten in Eingriff kommen kann. Der

Das Gerät eignet sich besonders zum Trennen von Stößel 15 ist an seinem anderen Ende verlängert Brennstofistäben von ihrer Halterung bei der Re- und mit einem Ventilkegel 16 versehen, der sich generierung erschöpfter Kernbrennstoffelemente, bei gegen die in dem Kolbenkörper vorgesehenen und denen die Stäbe aus spaltbarem oder kerntechnisch so dem Durchfluß des Druckmediums zur Betätigung nutzbarem Material mit einem Ende auf besondere des Kolbens la vorbehaltenen Entleerungsleitungen Halterungen genietet sind. Mittels des Geräts nach Id anlegt.

der Erfindung gelingt es, die Niete einwandfrei zu Wenn der Stößel sich nicht genau gegenüber den

entfernen, so daß das Element praktisch unversehrt aus dem rohrförmigen Teil 1 zu entfernenden Niet 3 ausgebaut werden kann. Das das Element enthaltende _a5 befindet, d. h., wenn die Spitze des Zentrierfühlers 15 Mantelrohr kann dann wiedergewonnen, anschließend nicht in die Zentrieröffnung des Niets eindringt, gibt mit neuem Material (Kernbrennstoff) gefüllt und zur der Ventilkegel 16 infolge der relativen Verstellung Bildung eines neuen Brennstoffelements wieder ein- des Fühlers in bezug auf die Kolbenstange die Entgebaut werden. Dabei läßt sich der Vorgang des Ent- leerungsleitungen frei. Die sich hinter dem Kolben fernens der Niete so einwandfrei ausführen, daß _3o befindende Preßluft entweicht nach außen über die beim Heraustreiben der Niete die Mantelrohre so- vorerwähnten Leitungen 7 d, weiter über den ringwie ihre Halterungen weder deformiert noch zer- förmigen Raum 7 e, in dem die Feder 7 b untergedrückt werden. bracht ist, und schließlich durch den Anschlag 7/ Weitere Merkmale und Vorteile des Geräts gehen hindurch, der so eingerichtet ist, daß er den ringaus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der ₃₅ förmigen Raum 7 e mit der Außenzone der Kolben-Ausführungsform hervor. Es zeigt stange in Verbindung bringt. Folglich übt die Preß-

Fig. 1 einen Schnitt durch das Gerät zum Ent- luft auf den Niet keinen Druck aus.

fernen von Nieten, _ Der Zylinder 17 des Kolbens la weist auf Seiten

Fig. 2 eine Ansicht des gleichen Geräts in einer des Austreibdornes und parallel zu ihm den Gegen-

zur Ebene von Fig. 1 senkrechten Ebene und ₄₀ halter 6 tragende Arme 18 auf. Diese Arme sind an

F i g. 3 eine Vergrößerung eines Ausschnittes nach ihren vorderen Enden miteinander verbunden und

F i g. 1, die insbesondere den in das rohrförmige Teil bilden einen geschlitzten rohrförmigen Körper, der

eingeführten Gegenhaltedorn veranschaulicht. auf Verbindungswinkel 19 geschweißt ist, die ihrer-

In F i g. 1 und 2 ist das Teil 1 ein Kernbrennstoff- seits mit Hilfe von Schrauben 20 an dem Zylinder 17

rohr, das mit seinem oberen Ende nach Art eines ₄₅ befestigt sind. Die Arme 18 des rohrförmigen Kör-

Pendels frei aufgehängt ist. Andererseits ist mit 2 pers sind durch Öffnungen voneinander getrennt, die

die mittels Nieten 3 auf dem Rohr 1 befestigte Hai- ausreichend groß sind, um in ihnen das Anbringen

terung und mit 4 der zum Entfernen der Nieten ver- von Spiegeln zu ermöglichen, die ein passendes

wendete Austreibdorn bezeichnet. Dieser Austreib- Beobachtungsfeld aufweisen, um ferngesteuert das

dorn muß in Richtung der Achse der Niete zum ₅₀ Einstellen und Zentrieren der verschiedenen Teile

Kernbrennstoffrohr genau senkrecht angeordnet sein. bewirken zu können.

In das Innere des Rohres wird ein Gegenhaltedorn 5 Der in das freie Ende des rohrförmigen Körpers

eingeführt, wobei von außen ein Gegenhalter 6 gegen eingeführte Gegenhalter 6 wird mit Hilfe seiner Andas Kernbrennstoffrohr angelegt wird. Zweckmäßiger- sätzeöc in einander diametral gegenüberliegend anweise hat der Gegenhalter 6 eine das Rohrl und _g5 geordneten Schlitzen 18 α des rohrförmigen Körpers die Halterung 2 teilweise umgebende Hohlform. geführt, worauf er mit Hilfe eines Gewindestopfens

Die vorstehend erörterten Teile haben einen sol- 21 gegen die Halterung 2 anliegend gespannt gechen Aufbau, daß der Gegenhalter 6, der Austreib- halten wird.

dorn 4 sowie sein Steuermechanismus 7, dessen Ein- Außerdem sind auf dem rohrförmigen Körper in

zelheiten nachstehend näher erläutert werden, auf 60 der Nähe des Gewindestopfens 21 (wie insbesondere einem gemeinsamen Support8 angeordnet sind, der in Fig. 2 dargestellt) zwei Stützen aufgeschweißt, auf einem Tisch 9 angebracht ist, auf dem sich das Diese Stützen weisen an jedem ihrer unteren Enden Gerät in bezug auf das Kernbrennstoffrohr 1 sowie Tragrollen 10 auf, wobei ein weiteres Paar Tragseinen Gegenhaltedorn 5 frei verstellen läßt. Zu die- rollen an den Stützen 23 des Zylinders 17 angesem Zweck ist der Support 8 mit Tragrollen 10 und 65 bracht ist. Die Stützen 22 und 23 sind jeweils durch Führungsrollen 11 (Fig. 2) versehen, mit deren Streben 24 miteinander verbunden, auf deren Mitten-Hilfe er auf an dem Tisch 9 befestigten Führungs- abschnitten Führungsrollen 11 angeordnet sind, die bahnen 12 bzw. 13 verschiebbar ist. Gemäß dieser sich somit in einer horizontalen Ebene drehen, wäh-

rend die Tragrollen 10 sich in U-förmigen Führungsbahnen 12 verstellen, deren Schrauben 12 a für ihre Befestigung auf dem Tisch sowie die Schutzhülsen 12 b ihnen als Anschläge dienen. Die Führungsrollen 11 verstellen sich ihrerseits entlang dem Steg von zwei Führungsbahnen 13 aus ProfUeisen in Form eines umgekehrten T, die mit ihrer Sohle mittels Schrauben 13a (Fig. 2) auf dem Tisch des Geräts befestigt sind. Die U- und T-förmigen Führungsbahnen haben die gleiche Länge, wobei sie von der Seite gesehen (F i g. 1) in bezug auf die Oberseite des Tisches 9 die gleiche Höhe haben. Der Tisch besitzt eine auf ein dreibeiniges Gestell 9 b geschweißte ringförmige Platte 9 a. An diesem Gestell sind Hubhaken 25 befestigt, die das Transportieren des gesamten Geräts mittels eines geeigneten Hebezeuges ermöglichen.

Um die Niete, wie beispielsweise den Niet 3, ohne Deformierung des Rohres entfernen zu können, muß man außer dem vorstehend beschriebenen Austreib- ao dorn 4 sowie dem Gegenhalter 6 den vorstehend erörterten Gegenhaltedorn verwenden, der das rohrförmige Teil während des Austreibevorgangs der Niete von innen her versteift. Gemäß F i g. 1 und 3 setzt sich dieser Gegenhaltedorn 5 aus zwei senkrecht durch den Tisch 9 des Geräts hindurchragenden Backen zusammen. Die erste Backe Sa besteht aus einem bei 5 c abgeschrägten und an seinem Einführende 5 d fingerhutförmig verschlossenen halboffenen Rohr. Diese erste Backe 5 α ist mit einem allgemein mit 26 bezeichneten Kolbenantrieb fest verbunden. Die zweite Backe 5 & des Gegenhaltedornes, die in bezug auf die erste Backe in axialer Richtung praktisch unbeweglich ist, dient im wesentlichen als Gegenhalter. Zu diesem Zweck ist sie bei 5 c abgeschrägt, wobei sie an dieser Stelle durch die erste Backe des Gegenhaltedornes geführt wird. An ihrem dem Austreibdorn zugekehrten Abschnitt dringt sie in das fmgerhutförmige Ende 5 d der ersten Backe Sa ein, indem sie von ihm geführt wird, wobei sie außerdem eine Durchtrittsöffnung Se für die Niete aufweist. Die erste, dem Gegenhalter 6 zugekehrte Backe wird ihrerseits durch das Brennstoffrohr 1 geführt, wobei sie eine Schrägfläche 5/ sowie eine entsprechende, den Auswurf der Niete ermöglichende öffnung 5 g aufweist.

Auf dem unteren Ende der ersten Backe, d. h. auf ihrem rohrförmigen Abschnitt, ist der Betätigungsmechanismus 26 angeordnet. Bei diesem Betätigungsmechanismus ist der Kolben 26 a mit Hilfe einer Schraube 26 & auf dem rohrförmigen Abschnitt 5 a des Gegenhaltedornes befestigt, wobei er sich mit einem gewissen Spielraum in einem mit einem Deckel 28 versehenen Zylinder 27 verstellen läßt, der an seiner Ober- und an seiner Unterseite durch Stopfbüchsen 29 bzw. 30 verschlossen ist. Dieser Zylinder ist mit Hilfe des Armes 31 an der Unterseite des Tisches des Geräts befestigt. Die Steuerung des Kolbens 26a ist über die in Fig. 1 schematisch gestrichelt dargestellte Verbindungsleitung 32 zu der Steuerung des Kolbens 7 a für den Austreibdorn 4 parallel angeschlossen. Somit hat die Leitung 33 für die beiden Betätigungsmechanismen die Aufgabe einer Speiseleitung, während die Leitung 34 die Entleerungsleitung für das Druckmedium des Kolbens 26« bildet.

Die zweite Backe Sb, d. h. die nicht mit dem Betätigungsmechanismus verbundene Backe, kann in axialer Richtung etwas versetzt angeordnet sein. Zu diesem Zweck besitzt die Halterung 35 für diese Backe einen mit einem Gewindestift 36 a und einer Mutter 36 & versehenen Keil 36. Nach dem Lösen der Halteschraube 37 kann die Backe entsprechend der Verschiebung des Keiles 36 nach rechts oder links (F i g. 1) gehoben oder gesenkt werden.

Zum Entfernen der Niete wird das vorstehend beschriebene Gerät in einer »heißen« Zelle angeordnet, die erforderlichenfalls mit Wasser gefüllt wird. Das hängende Brennstoffrohr wird von oben in das Gerät eingeführt und zwischen dem Austreibdorn 4 und dem Gegenhalter 6 auf den Gegenhaltedorn 5 aufgeschoben. Die Beobachtung der Vorgänge erfolgt entsprechend den jeweils vorliegenden Bedingungen entweder durch direkte Sicht oder mit Hilfe von Spiegeln oder Fernsehgeräten.

Wenn sich ein Niet und der Austreibdorn decken, wird ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Steuerventil für das Druckmedium geöffnet, wobei das Druckmedium gleichzeitig in die beiden Betätigungseinrichtungen 7 und 26, d. h. in die Betätigungseinrichtung für den Austreibdorn und in die Betätigungseinrichtung für die bewegliche Backe 5 a des Gegenhaltedornes 5 eindringt. Das Druckmedium schiebt die entsprechenden Kolben 7 a bzw. 26 a nach links bzw. nach unten, wobei es so gleichzeitig den Fühl-, Austreibe- und Einspannvorgang einleitet.

Wenn das rohrförmige Teil 1 schlecht eingestellt ist, so daß der Stößel 15 nicht in die zu diesem Zweck vorgesehene Ausnehmung des Niets eindringen kann, wird der Fühler in seiner nach rechts verschobenen Stellung gehalten, in der er den Ventilkegel 16 (von den Entleerungsleitungen 7 d) abhebt. Der Druck kann durch die Öffnungen 7 d und den ringförmigen Raum 7 e entweichen, so daß weder das Austreiben des Niets noch das Einspannen des Teiles 1 möglich ist.

Wenn jedoch das Brennstoffrohr richtig eingestellt ist, d. h., wenn der Fühler 15 in die zu diesem Zweck vorgesehene Ausnehmung des Niets eindringt, wird das Teil gegen den Gegenhalter 6 eingespannt. Der auf den Austreibdorn 4 einwirkende Druck verstellt nämlich den Support 8, bis sich der Gegenhalter 6 gegen das Brennstoffrohr 1 anlegt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Gerät automatisch eingestellt, ohne daß weder in dem rohrförmigen Teil noch in der Einspannvorrichtung Biegekräfte auftreten. Darauf dringt der Austreibdorn 4 in das Rohr 1 ein und entfernt dabei den Niet. Beim Austreiben des Niets bilden der Gegenhalter 6 und die beiden Backen 5 a und 5 b des Gegenhaltedornes eine zusammenhängende Einheit in der Weise, daß das rohrförmige Teil nicht deformiert wird. Der entfernte Niet fällt durch den zwischen den Backen vorgesehenen Hohlraum nach außen heraus auf die Rampe 5/. Darauf wird das Entleerungsventil für das Druckmittel betätigt, so daß die Feder Ib den Kolben 7 a in seine Ausgangsstellung zurückführt.

Zum Lösen der Backen muß auf den oberen Abschnitt des Kolbens 26 a ein Gegendruck ausgeübt werden. Wenn der verfügbare Druck zum Lösen der Backen nicht ausreicht, besteht eine Notlösung darin, daß man das gesamte Gerät mit dem rohrförmigen Teil mit Hilfe der Haken 25 anhebt und es mit seinem vollen Gewicht fallen läßt. Dabei trifft die den Gegenhaltedorn 5 verlängernde Schlagkappe auf einen (nicht dargestellten) Amboß.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigtes Gerät zum Austreiben von Hohlnieten aus einem Rohr, bestehend aus einem pneumatisch angetriebenen und mit Hilfe einer Feder rückstellbaren Austreibdorn, einem äußeren Gegenhalter und einem ins Rohrinnere hineinragenden, hohlen Gegenhalterdorn, wobei die Antriebs- und Führungsmittel für den Austoeibdorn und den Gegenhalterdorn eine steife Konstruktionseinheit bilden, welche beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen hohl ausgebildeten Austreibdorn (4), durch seine Kolbenstange (7 c) und durch den zugehörigen Kolbenkopf (7 a) ein Zentrierfühler

(15) hindurch- und aus dem Kolbenstangenende hinausragt, der kolbenkopfseitig als Ventilkegel

(16) ausgebildet ist, wobei eine in der Kolben-

stange (7 c) angeordnete Feder (14) den Ventilkegel (16) gegen Entleerungsöffnungen (7 α*) im Kolbenkopf (7 a) drückt und daß ein zweiteilig ausgebildeter Gegenhalterdorn (5) vorgesehen ist, dessen bewegliches Teil (5 a) einen Kolben (26 a) aufweist, der im gleichen Druckmittelkreis liegt wie der Kolben des Austreibdornes.

2. Druckmittelbetätigtes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange des Kolbens (26 a) aus dem Arbeitszylinder (27) hinaus verlängert ist und in einer Schlagkappe (38) endet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1091408;
französische Patentschrift Nr. 922 820;
USA.-Patentschriften Nr. 2396413, 2360771,
974.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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